环量和分离阻力问题

guanchaobin

大家好，我是个流体新人，有两个问题想请教各位一下，望不吝赐教。
1、用环量分析旋转前进的乒乓球升力。
假设乒乓球从左向右前进，顺时针旋转。
若考虑空气的粘性，则可以得出由于粘性的影响，上边界相对流速相小下边界流速，近似应用伯努力方程，则下边压强小于上边界压强，升力向下，这与事实是相符合的，用环量理论分析也是对的。
但是我想通过相对运动的观点，来考虑这个问题。假设流体无粘性，则空气的运动不会受到旋转乒乓球的影响。用相对运动的观点，乒乓球静止，空气来流速度向左，绕乒乓球逆时针旋转，则在乒乓球上边界的相对速度等于以来流速度加上旋转线速度，下边界的相对速度等于来流速度减去旋转线速度，则下边界相对速度小于上边界相对速度，这样以来则通过与上类似分析，近似应用伯努力方程得到下边界压强大于上边界压强，则升力向上，与事实正好相反？应用环量分析也得到这样的结论。我知道是错的，但是问题在哪里？请各位指教。
2、二维圆柱绕流分离问题问题
请问为什么分离后会导致阻力增加？这与矩形机翼分离有什么不同？圆柱分离后阻力增加，机翼分离后阻力也增加，但升力减小，怎么解释？能不能从不同角度解释一下这个问题
在此谢谢了！

lcw

分离区域越大，分离旋涡的强度越强，这些能量是从主流获得的，因此阻力越大。

通流

1. 无粘时，没有你说的上下的区别。因为流动是上下对称的。

2.圆柱没有升力。另一种解释是：分离区的压力是与下游的压力基本一致。对于圆柱来说，后半部的压力减小了。对于机翼来说，上半部的压力变大了。你看一下力的方向，就明白了。

guanchaobin

谢谢

loessking

● 依楼主所述：“假设乒乓球从左向右前进，顺时针旋转。若考虑空气的粘性，则可以得出由于粘性的影响，上边界相对流速相小下边界流速......”（此处可能有笔误？）
简化成二维，不就是圆心有从左向右的位移（像我们写字一样），同时园圈又沿顺时针方向滚动，此时上边界相对流速应当大于下边界才是呀？楼主是根据什么推得与此相反结论的？
● 另据我所知，流体的粘性在液体和气体之间内涵其实是不同的：对于液体是指分子之间的粘性（Cohesion）；对于气体则是指分子动量转换率（Transfer of molecular momentum  —— 因为气体分子之间相互“排斥”即存在“负粘性”）
● 如果按此考虑，在排除重力影响之后，例如使你的乒乓球质心沿重力方向运动，那么我猜想在某个自旋速度以上，它可能会向相对速度较低的“面”倾斜——谁知道呢？你若有此试验数据，不妨贴出来满足一下我们的好奇！

[ 本帖最后由 loessking 于 2011-3-14 12:36 编辑 ]

通流

问题糊里糊涂，LZ已经不见了。
烦！